[读书日志]从零开始学习Chisel 第四篇：Scala面向对象编程——操作符即方法（敏捷硬件开发语言Chisel与数字系统设计）

3.2操作符即方法

3.2.1操作符在Scala中的解释

在其它语言中，定义了一些基本的类型，但这些类型并不是我们在面向对象中所说的类。比如说1，这是一个int类型常量，但不能说它是int类型的对象。针对这些数据类型，存在一些基本操作符，比如算数操作符“+”。Scala所追求的是极致的面向对象，因此Scala其实定义了 class Byte、class Short等等9个值类，但他们是不可继承的，抽象的，不能通过new创建一个Int对象，也不能编写他们的子类。

严格来说，Scala不存在操作符的概念，这些算术运算的加减乘除，逻辑运算的与或非，比较运算的大于小于等，其实都是定义在class Int、class Double中的成员方法。在Scala中，操作符即方法。在Scala中，表达式1+2的真正形式是1.+(2)也就是说，调用了Int类的“+”方法，对象2是一个传入的参数，最后返回一个对象3。

操作符即方法的概念不仅仅限于9种值类的操作符，Scala种任何类定义的成员方法都是操作符，且方法调用都能写成操作符的形式：去掉句点符号，并且在方法参数只有一个时可以省略括号。

在书中给出的代码是这样的：

scala> class Students3(val name: String,var score: Int) {| def exam(s:Int) = score = s| def friends(n:String,s:Int) = println("My friend " + n + " gets " + s + ".")| override def toString = name + "'s score is " + score + "."| }
​
// defined class Students3
​
scala> val stu3 = new Students3("Alice",80)
val stu3: Students3 = Alice's score is 80.
​
scala> stu3 exam 100
1 warning found
-- Warning: ------------------------------------------------------------------------------------------------------------
1 |stu3 exam 100|     ^^^^|     Alphanumeric method exam is not declared infix; it should not be used as infix operator.|     Instead, use method syntax .exam(...) or backticked identifier `exam`.

但在最新版Scala中直接调用会报错，这是因为新版Scala对于这个使用方法进行了约束，有3种解决方案：解决方法

方法 1：使用标准方法调用语法

将代码修改为标准的点号方法调用：

stu3.exam(100)

方法 2：使用反引号

如果希望继续使用中缀调用，则可以用反引号标记方法：

stu3 `exam` 100

方法 3：定义方法为 @infix（推荐）

如果希望以中缀形式调用 exam，可以在方法定义上添加 @infix 注解。例如：

import scala.annotation.infix
​
class Student {@infixdef exam(score: Int): Unit = {println(s"Score: $score")}
}

然后即可使用：

stu3 exam 100

3.2.2三种操作符

前缀操作符

只有“+，-，！，~”这四个，他们的操作数只有1个。可以创建一个类，在其中自定义这些方法，要求命名的格式类似于“unary_+”，如果末尾操作符在这四个以外，则不能使用这样的方法调用：

scala> class MyInt(val x:Int) {| def unary_! = -x| def unary_* = x * 2| }
// defined class MyInt
​
scala> val mi = new MyInt(10)
val mi: MyInt = MyInt@4df13dd0
​
scala> !mi
val res1: Int = -10
​
scala> *mi

*mi在这里是无法调用的，无法输出结果，必须以下面的形式调用：

scala> mi.unary_*
val res2: Int = 20

中缀操作符

中缀操作符左右两边都接收操作数，它对应普通的有参方法。两个操作数中的一个是调用该方法的对象，一个是传入该方法的参数，参数没有数量限制，只不过多个参数需要放在圆括号中。规定以冒号：结尾的操作符，其右操作数是调用该方法的对象，其余的操作数的左操作数是调用该方法的对象。

scala> class MyInt2(val x:Int) {| def +*(y:Int) = (x + y) * y| def +:(y:Int) = x + y| }
// defined class MyInt2
​
scala> val mi2 = new MyInt2(10)
val mi2: MyInt2 = MyInt2@6bf54260
​
scala> mi2 +* 10
val res3: Int = 200
​
scala> mi2 +: 10
-- [E008] Not Found Error: ---------------------------------------------------------------------------------------------
1 |mi2 +: 10|    ^^^^^|    value +: is not a member of Int
1 error found
​
scala> 10 +: mi2
val res4: Int = 20

后缀操作符

写在操作数后面的操作符称为后缀操作符，并且操作数只有一个，即调用该方法的对象。如果方法名构成前缀操作符的条件，那么既可以写成前缀操作符，又可以把完整的方法名写成后缀操作符。

scala> class MyInt3(val x:Int) {| def display() = println("the value is " + x + ".")| }
// defined class MyInt3
​
scala> val mi3 = new MyInt3(10)
val mi3: MyInt3 = MyInt3@1aee6d14
​
scala> import scala.language.postfixOps
​
scala> mi3.display()
the value is 10.

3.2.3操作符的优先级和结合性

优先级

可以通过方法名的首个字符比较优先级，前缀操作符的方法名要去掉关键字。圆括号优先级是最高的。下表从高到低列出了字符的优先级：

首个字符
所有其他字符（最高）
*/%
+-
:
=!
<>
&
^
|
所有字母
所有赋值操作符（最低）

这个规则有一个例外，就是如果操作符以等号结尾，并且不是<=,>=,==,!=，那么就认为是赋值运算符，优先级最低。比如sum*=1+2，优先级是+更高。

结合性

一般情况下同级的操作符都是从左往右结合的，但是以冒号结尾的中缀操作符的调用对象在右侧，所以这些操作符是从右往左结合的。

3.2.4预设操作符

Scala预设了常用的算术运算、逻辑运算的操作符，如下图所示：

3.2.5对象的相等性

相等性可以分为两种，一种是自然相等性，一种是引用相等性。

自然相等性就是我们常见的相等性，只要字面上的值相等，就认为两个对象相等。引用相等性用于比较两个变量是否引用了同一个对象，即是否指向JVM堆中的同一个内存空间。Scala种==和!=只用来比较自然相等性，引用相等性可以使用eq和ne方法，它们是被所有类隐式继承的，且不可被子类重写。